【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及剩余容量预测，具体涉及直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法、系统及介质。
技术介绍
1、电网中的各级变电站起着举足轻重的作用，各级变电站的安全稳定运行更是关系到整个大电网的稳定运行。各级变电站中的继电保护装置，操作回路、计算机监控设备、控制系统、信号系统、事故照明设备、交流不间断电源等直流负荷以及给直流负荷供电的蓄电池组通常统称之为变电所的直流系统；直流系统中的蓄电池组为继电保护、控制、信号和操作回路提供稳定的直流电源，因此直流系统中的蓄电池能够可靠供电是保证变电站稳定运行的决定性条件之一。
2、一旦电网发生故障，变电站处于无电源状态时，站内的设备控制及照明都由蓄电池放电来供电；准确地预测直流系统蓄电池组的剩余容量可以防止蓄电池过度充放电,提高蓄电池组的使用寿命。
3、现有普遍的直流系统蓄电池组监测系统，往往仅能从其各部分电流、电压、节点信号等方面对蓄电池的运行情况进行实时监测，而对于蓄电池的剩余容量(soc)的监测却很少；蓄电池的剩余容量往往只能通过停电核容的方式来进行检测。而停电核容过程需要对蓄电池组进行100％容量的深度放电，因此存在放电时间长，风险大，耗费能量多，影响电池寿命并且需要备用电池组的问题。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：现有的蓄电池组监测系统停电核容过程存在放电时间长，耗费能量多，影响电池寿命并且需要备用电池组的问题，本专利技术目的在于提供直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法、系统及介质，通过第一次放电和
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本方案提供直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，包括：
4、步骤一：使铅酸蓄电池组在浮充运行状态下进行第一次放电，采集各铅酸蓄电池的端电压并确定出最小容量铅酸蓄电池；
5、步骤二：根据最小容量铅酸蓄电池确定放电时间t，使铅酸蓄电池组接入直流系统进行第二次放电，放电时间为t；采集各铅酸蓄电池的运行数据集；
6、步骤三：将铅酸蓄电池的运行数据集输入已构建好的剩余容量预测模型，对剩余容量预测模型进行参数修正；
7、步骤四：基于参数修正后的剩余容量预测模型预测出刻铅酸蓄电池在未来时刻的剩余容量。
8、本方案工作原理：现有的蓄电池组监测系统停电核容过程存在放电时间长，耗费能量多，影响电池寿命并且需要备用电池组的问题，本专利技术目的在于提供直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法、系统及介质，通过第一次放电和第二次放电，并结合剩余容量预测模型，及时准确的预测出铅酸蓄电池的剩余容量，避免停电核容方式的大量能量耗费，防止蓄电池过度充放电,提高蓄电池的使用寿命；且本方案基于各铅酸蓄电池的端电压快速确定出最小容量铅酸蓄电池，为铅酸蓄电池的维护工作奠定了基础；同时在第二次放电时，以最小容量铅酸蓄电池为准，避免使用备用电池组。
9、考虑到铅酸蓄电池组中不同的铅酸蓄电池，在同一时间放电时，由于个体差异导致铅酸蓄电池的放电启动的时间和状态存在差异，本方案基于铅酸蓄电池的运行数据集对剩余容量预测模型进行修正，使得剩余容量预测模型与铅酸蓄电池组更匹配。
10、进一步优化方案为，所述使铅酸蓄电池组在浮充运行状态下进行第一次放电，采集各铅酸蓄电池的端电压并确定出最小端电压铅酸蓄电池，包括方法：
11、t1，在第i时刻使铅酸蓄电池组在浮充运行状态下进行放电，采集各铅酸蓄电池的端电压ui＝{ui1,ui2,…,uin}；n表示铅酸蓄电池总数；在第j＝i+1时刻采集各铅酸蓄电池的端电压uj＝{uj1,uj2,…,ujn}；
12、t2，以铅酸蓄电池的端电压为纵坐标，采集时刻为横坐标计算各铅酸蓄电池的斜率；并对各铅酸蓄电池的端电压uj＝{uj1,uj2,…,ujn}从小到大进行排序得到端电压序列；
13、t3，从端电压序列中最小的端电压开始，判断当前最小端电压的斜率k：若k大于零或等于零，则舍弃该最小的端电压，以第二小的端电压作为最小的端电压并返回步骤t3；若k小于零，则进入步骤t4；
14、t4，判断斜率k是否小于斜率阈值ky，若是，则斜率k对应的铅酸蓄电池为最小容量铅酸蓄电池；否则，舍弃该最小的端电压，以第二小的端电压作为最小的端电压并返回步骤t3。
15、本方案基于铅酸蓄电池端电压与放电时间的关系曲线，发现在铅酸蓄电池组中不同的铅酸蓄电池，在同一时间放电时，其端电压可能会在不同的状态，因此根据铅酸蓄电池端电压与放电时间的关系曲线的特性，确定最小容量铅酸蓄电池；在确定最小容量铅酸蓄电池时，不是选取最小的端电压对应的铅酸蓄电池，而是对铅酸蓄电池端电压和斜率进行阈值逻辑判断后确定出最小容量铅酸蓄电池，因为在r时刻放电时，端电压最小的铅酸蓄电池，并不一定剩余容量最小，而根据端电压所属的状态来判定剩余容量的大小，更具有准确性。
16、进一步优化方案为，所述根据最小容量铅酸蓄电池确定放电时间t，使铅酸蓄电池组接入直流系统进行第二次放电，放电时间为t；包括方法：
17、使铅酸蓄电池组接入直流系统进行第二次放电；
18、实时采集各铅酸蓄电池的端电压，当最小容量铅酸蓄电池的端电压为um时结束第二次放电，um＝80％ujmin,ujmin为最小容量铅酸蓄电池第一次放电时在第j时刻的端电压。
19、进一步优化方案为，所述各铅酸蓄电池的运行数据集，包括放电时间t1,t2,…tl对应的铅酸蓄电池端电压u1，u2，…，ul。
20、进一步优化方案为，已构建好的剩余容量预测模型为：
21、
22、其中，s铅酸蓄电池的剩余容量；sn表示铅酸蓄电池的额定容量，tn表示铅酸蓄电池在端电压为un的情形下放出额定容量的放电时间，根据下式确定：
23、
24、x、y和z分别表示第一修正参数、第二修正参数和第三修正参数，t表示放电时间。
25、进一步优化方案为，所述将铅酸蓄电池的运行数据集输入已构建好的剩余容量预测模型，对剩余容量预测模型进行参数修正，包括方法：
26、s1，将铅酸蓄电池的运行数据集以每三个为一组分成f组，f＝l/3；
27、s2，将f组运行数据集划分成a个计算组和b个验证组，a+b＝f；并将a个计算组输入下式：
28、
29、
30、
31、计算出a个第一修正参数、第二修正参数和第三修正参数组，以a个第一修正参数的平均值、第二修正参数的平均值和第三修正参数的平均值带入剩余容量预测模型；
32、s3，将b个验证组输入s2得到的剩余容量预测模型，并以均方根误本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述使铅酸蓄电池组在浮充运行状态下进行第一次放电，采集各铅酸蓄电池的端电压并确定出最小端电压铅酸蓄电池，包括方法：
3.根据权利要求2所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述根据最小容量铅酸蓄电池确定放电时间t，使铅酸蓄电池组接入直流系统进行第二次放电，放电时间为t；包括方法：
4.根据权利要求2所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述各铅酸蓄电池的运行数据集，包括放电时间t1,t2,…tL对应的铅酸蓄电池端电压U1，U2，…，UL。
5.根据权利要求4所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述已构建好的剩余容量预测模型为：
6.根据权利要求5所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述将铅酸蓄电池的运行数据集输入已构建好的剩余容量预测模型，对剩余容量预测模型进行参数修正，包括方法：
7.根据权利要求6
8.根据权利要求2所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，还包括步骤五，具体包括以下子步骤：
9.直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测系统，其特征在于，用于实现权利要求1-8任意一项所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法；包括：
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-8中任意一项所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法。
...【技术特征摘要】
1.直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述使铅酸蓄电池组在浮充运行状态下进行第一次放电，采集各铅酸蓄电池的端电压并确定出最小端电压铅酸蓄电池，包括方法：
3.根据权利要求2所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述根据最小容量铅酸蓄电池确定放电时间t，使铅酸蓄电池组接入直流系统进行第二次放电，放电时间为t；包括方法：
4.根据权利要求2所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述各铅酸蓄电池的运行数据集，包括放电时间t1,t2,…tl对应的铅酸蓄电池端电压u1，u2，…，ul。
5.根据权利要求4所述的直流系统铅酸蓄电池剩余容量的预测方法，其特征在于，所述已构建好的剩余容量...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾梓恒，吴谦，陈家琦，任施霖，魏铭池，杨嘉丞，易祺，汪洋，肖博峰，王紫鉴，宋佳颖，张云，赖申婷，刘星阳，龚雨菲，湛可怡，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司超高压分公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。